RU2655182C1 - Electric power installation for self-contained power supply of marine devices in areas with a complex ice situation - Google Patents
Electric power installation for self-contained power supply of marine devices in areas with a complex ice situation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655182C1 RU2655182C1 RU2017104144A RU2017104144A RU2655182C1 RU 2655182 C1 RU2655182 C1 RU 2655182C1 RU 2017104144 A RU2017104144 A RU 2017104144A RU 2017104144 A RU2017104144 A RU 2017104144A RU 2655182 C1 RU2655182 C1 RU 2655182C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- self
- buoy
- contained
- electric
- marine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B22/00—Buoys
- B63B22/18—Buoys having means to control attitude or position, e.g. reaction surfaces or tether
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
- F03B13/22—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the flow of water resulting from wave movements to drive a motor or turbine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Abstract
Description
Изобретение относится к области морской техники, в частности к морским автономным устройствам электропитания, предназначенным для исследования мирового океана на различных глубинах.The invention relates to the field of marine engineering, in particular to marine autonomous power supply devices designed to study the world's oceans at various depths.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является Инерционно-поршневая волновая энергетическая установка (RU 2388933 от 10.05.2010 г), содержащая буй, автономный электрический источник и подзарядное энергетическое устройство с механизмом подключения его к данному источнику, инерционный поршень, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения вверх и вниз за счет вертикальных движений буя под воздействием колебаний водной поверхности и пружинные амортизаторы, при этом выход подзарядного энергетического устройства через механизм подключения соединен с входом автономного электрического источника, установка снабжена воздушной турбиной, например турбиной Уэллса, и воздуховодными трубками, причем внутри буя размещены автономный электрический источник, выполненный в виде емкостного молекулярного накопителя энергии на основе двухслойного конденсатора, и подзарядное устройство, включающее генератор постоянного тока с реле-регулятором напряжения, ротор которого жестко соединен с лопастным колесом турбины, и механизм вращения с воздушной емкостью цилиндрической формы, внутри которой расположен инерционный поршень, прикрепленный сверху и снизу внутри корпуса емкости с помощью пружинных амортизаторов, при этом в нижней и верхней частях емкости выполнены отверстия, к которым жестко прикреплены воздуховодные трубки, расположение которых обеспечивает движение воздушного потока к лопаткам колеса турбины, обусловленного колебательными возвратно-поступательными перемещениями инерционного поршня.The closest in technical essence to the claimed invention is an Inertial-piston wave power plant (RU 2388933 dated 05/10/2010), containing a buoy, an autonomous electric source and a rechargeable energy device with a mechanism for connecting it to this source, an inertial piston made with the possibility of return - translational movement up and down due to vertical movements of the buoy under the influence of fluctuations of the water surface and spring shock absorbers, while the output of the rechargeable energy the device through the connection mechanism is connected to the input of an autonomous electric source, the installation is equipped with an air turbine, such as a Wells turbine, and air tubes, and an autonomous electric source made in the form of a capacitive molecular energy storage device based on a two-layer capacitor, and a charging device including a DC generator with a voltage regulating relay, the rotor of which is rigidly connected to the turbine blade wheel, and a rotation mechanism with air a cylindrical-shaped ear container, inside which an inertial piston is attached, mounted on the top and bottom inside the container body using spring shock absorbers, while holes are made in the lower and upper parts of the container to which air tubes are rigidly attached, the arrangement of which ensures air flow to the wheel blades turbines caused by oscillatory reciprocating movements of the inertial piston.
Недостатком этого устройства является необходимость воздействия колебательных движений морских волн для действия инерционно-поршневой волновой энергетической установки, особенно в сложных ледовых условиях.The disadvantage of this device is the need for exposure to vibrational movements of sea waves for the inertial-piston wave power plant, especially in difficult ice conditions.
Задачей изобретения является создание энергетической установки для длительного автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой.The objective of the invention is the creation of a power plant for long-term autonomous power supply of marine devices in areas with difficult ice conditions.
Требуемый технический результат достигается тем, что буй, оборудованный блоком управления и модулями связи и навигации, имеющий автономный электрический источник и электрогенератор, ротор-электрогенератор жестко соединен с лопастным колесом, а сам электрогенератор помещен в полый вертикальный цилиндрический корпус, имеющий расширение в нижней и верхней части; на внешней стороне вверху корпуса расположена воздушная емкость с регулирующим клапаном, в нижней части корпуса расположен герметичный баллон, оборудованный запирающим клапаном и гидронасосом; корпус снабжен верхним и нижним концевыми выключателями и свободно прикреплен к буйрепу; буйреп соединяет буй с блоком автономного электрического источника и электронных модулей аппаратуры обнаружения; внутри буйрепа проложен электрический кабель, соединяющий блок автономного электрического источника с электропотребителями буя, электрогенератор кабелем соединен с блоком автономного электрического источника через сматывающее устройство.The required technical result is achieved by the fact that the buoy, equipped with a control unit and communication and navigation modules, having an autonomous electric source and an electric generator, the rotor-electric generator is rigidly connected to the impeller, and the electric generator is placed in a hollow vertical cylindrical body, having an extension in the lower and upper parts; on the outer side at the top of the casing there is an air tank with a control valve, in the lower part of the casing there is a sealed cylinder equipped with a shut-off valve and a hydraulic pump; the case is equipped with upper and lower limit switches and is freely attached to the buoyrp; a buoyer connects the buoy with a unit of an autonomous electric source and electronic modules of detection equipment; an electric cable is laid inside the buierep, connecting the unit of an autonomous electric source with electric consumers of a buoy; the electric generator is connected by a cable to a unit of an autonomous electric source through a reeling device.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства энергетической установки для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой, которое содержит:The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of a device of a power plant for autonomous power supply of marine devices in areas with difficult ice conditions, which contains:
1 - блок управления и модули связи и навигации;1 - control unit and communication and navigation modules;
2 - буй;2 - buoy;
3 - крепления к буйрепу корпуса энергетической установки;3 - fastenings to the buoyrp of the body of the power plant;
4 - корпус энергетической установки;4 - power plant building;
5 - стопорные устройства;5 - locking devices;
6 - буйреп;6 - buirp;
7 - автономный электрический источник.7 - autonomous electrical source.
На фиг. 2 представлена схема устройства вертикального цилиндрического корпуса энергетической установки, который содержит:In FIG. 2 shows a diagram of a device of a vertical cylindrical body of a power plant, which contains:
8 - воздушная емкость;8 - air capacity;
9 - верхний концевой выключатель;9 - upper limit switch;
10 - регулирующий клапан;10 - control valve;
11 - лопастные колеса;11 - impeller wheels;
12 - электрогенератор;12 - electric generator;
13 - герметичный баллон;13 - sealed container;
14 - нижний концевой выключатель;14 - lower limit switch;
15 - гидронасос;15 - hydraulic pump;
16 - запирающий клапан.16 - locking valve.
Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой работает следующим образом: перед постановкой производится подготовка устройства, определяется оптимальная глубина установки устройств обнаружения, т.е. длина буйрепа, и выставляются стопорные устройства (5) и регулируется нулевая плавучесть корпуса энергетической установки (4) заполнением или стравливанием воздуха из воздушной емкости (8) через регулирующий клапан (10) при наполовину заполненном водой герметичном баллоне (13).A power plant for autonomous power supply of marine devices in areas with difficult ice conditions works as follows: before setting up, the device is prepared, the optimal installation depth of the detection devices is determined, i.e. the length of the buoyer, and locking devices (5) are set and zero buoyancy of the power plant building (4) is regulated by filling or bleeding air from the air tank (8) through the control valve (10) with a sealed cylinder half filled with water (13).
Работа устройства начинается с заполнения водой герметичного баллона (13) через запирающий клапан (16), плавучесть становится отрицательной и корпус энергетической установки (4) начинает погружаться. При движении по буйрепу (6), с которым он свободно соединен через крепление (3), нижнее расширение корпуса (4) сжимает столб воды и направляет его на лопастные колеса (11) электрогенератора (12), заставляя их вращаться и вырабатывать электроэнергию, поступающую затем на автономный электрический источник (7) по кабелю через сматывающее устройство. Автономный электрический источник (7) представляет собой аккумулятор электроэнергии, и поступающая электроэнергия накапливается на нем. Погрузившись на заданную глубину при соприкосновении нижнего концевого выключателя (14) со стопорным устройством (5), запускается гидронасос (15); который производит откачку воды из герметичного баллона (13), что приводит к увеличению плавучести корпуса энергетической установки (4), и он всплывает. При свободном всплытии верхнее расширение корпуса сжимает набегающий поток воды и направляет его на лопастные колеса (11) электрогенератора (12), заставляя их вращаться и вырабатывать электроэнергию, поступающую затем на автономный электрический источник (7) по кабелю через сматывающее устройство. Всплыв на глубину, ограниченную стопорным устройством (5) при соприкосновении верхнего концевого выключателя (9), открывается запирающий клапан (16), через который заполняется водой герметичный баллон (13), плавучесть уменьшается, и корпус энергетической установки (4) начинает погружаться. Перемещаясь вверх и вниз по буйрепу (6), устройство позволяет пополнять электроэнергию в автономном электрическим источнике (7), которая расходуется на обнаружение подводных целей, осуществление управления, связи и навигации.The operation of the device begins with filling a sealed container (13) with water through a shut-off valve (16), the buoyancy becomes negative, and the body of the power plant (4) begins to sink. When moving along the buoyrup (6), with which it is freely connected through the mount (3), the lower extension of the body (4) compresses the water column and directs it to the impeller wheels (11) of the electric generator (12), forcing them to rotate and generate electric energy then to an autonomous electric source (7) via cable through a rewinder. An autonomous electric source (7) is an electric power accumulator, and incoming electric power is accumulated on it. Having plunged to a predetermined depth when the lower limit switch (14) comes into contact with the locking device (5), the hydraulic pump (15) starts; which produces pumping water from a sealed container (13), which leads to an increase in the buoyancy of the body of the power plant (4), and it pops up. With free ascent, the upper extension of the body compresses the incoming water flow and directs it to the impeller wheels (11) of the electric generator (12), forcing them to rotate and generate electricity, which then comes to an autonomous electric source (7) via a cable through a rewinder. Float to a depth limited by the locking device (5) when the upper limit switch (9) is in contact, the shut-off valve (16) opens, through which the sealed cylinder (13) is filled with water, buoyancy is reduced, and the power plant housing (4) begins to sink. Moving up and down the buoyrup (6), the device allows replenishing electricity in an autonomous electric source (7), which is spent on the detection of underwater targets, the implementation of control, communication and navigation.
Энергетическая установка позволяет автономно работать длительное время в сложных условиях. При увеличении ледового покрова буй вмерзает в лед и дрейфует вместе с ледяными полями, выполняя свое предназначение на маршруте в полном объеме. С помощью блока управления и модули связи и навигации оператор пункта управления контролирует нахождение устройств, эффективность обнаружения целей в данном районе и при необходимости может организовать постановку дополнительных устройств и эвакуацию неэффективных. Модуль связи оперативно оповещает пункт управления об обнаруженных целях и их характеристиках.The power plant allows you to work autonomously for a long time in difficult conditions. With increasing ice cover, the buoy freezes into ice and drifts with the ice fields, fulfilling its mission on the route in full. Using the control unit and communication and navigation modules, the operator of the control center controls the location of devices, the efficiency of target detection in the area and, if necessary, can organize the setting of additional devices and the evacuation of ineffective ones. The communication module promptly notifies the control center of the detected targets and their characteristics.
Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой найдет свое применение в морских районах в приполярных широтах и прежде всего в арктических морях, омывающих территорию Российской Федерации.The power plant for autonomous power supply of marine devices in areas with difficult ice conditions will find its application in marine areas in the polar regions, and especially in the Arctic seas washing the territory of the Russian Federation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104144A RU2655182C1 (en) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Electric power installation for self-contained power supply of marine devices in areas with a complex ice situation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104144A RU2655182C1 (en) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Electric power installation for self-contained power supply of marine devices in areas with a complex ice situation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2655182C1 true RU2655182C1 (en) | 2018-05-24 |
Family
ID=62202631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017104144A RU2655182C1 (en) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Electric power installation for self-contained power supply of marine devices in areas with a complex ice situation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655182C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112092982A (en) * | 2020-09-25 | 2020-12-18 | 曲大志 | Polar region is water body environment detection buoy for waters |
RU2765274C1 (en) * | 2021-07-26 | 2022-01-27 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Renewable power sonar detection device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4447740A (en) * | 1979-11-08 | 1984-05-08 | Heck Louis J | Wave responsive generator |
RU2399546C2 (en) * | 2008-06-09 | 2010-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Научно-Исследовательский Навигационно-Гидрографический Институт Министерства Обороны Российской Федерации" | Sea ice buoy |
WO2012041000A1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 中山市创想模型设计有限公司 | Hydrostatic-layer wave-energy power generating device |
RU2470179C1 (en) * | 2008-11-21 | 2012-12-20 | ЖонгШан Фентази Модел Дизайн Ко., ЛТД | Ocean-wave generator |
US20140230427A1 (en) * | 2008-02-22 | 2014-08-21 | Brian L. Moffat | Wave energy apparatus having a venturi shroud |
-
2017
- 2017-02-08 RU RU2017104144A patent/RU2655182C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4447740A (en) * | 1979-11-08 | 1984-05-08 | Heck Louis J | Wave responsive generator |
US20140230427A1 (en) * | 2008-02-22 | 2014-08-21 | Brian L. Moffat | Wave energy apparatus having a venturi shroud |
RU2399546C2 (en) * | 2008-06-09 | 2010-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Научно-Исследовательский Навигационно-Гидрографический Институт Министерства Обороны Российской Федерации" | Sea ice buoy |
RU2470179C1 (en) * | 2008-11-21 | 2012-12-20 | ЖонгШан Фентази Модел Дизайн Ко., ЛТД | Ocean-wave generator |
WO2012041000A1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 中山市创想模型设计有限公司 | Hydrostatic-layer wave-energy power generating device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112092982A (en) * | 2020-09-25 | 2020-12-18 | 曲大志 | Polar region is water body environment detection buoy for waters |
RU2765274C1 (en) * | 2021-07-26 | 2022-01-27 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Renewable power sonar detection device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101521882B1 (en) | Tention mooring system | |
RU2703864C2 (en) | Floating turbine and power accumulation system | |
JP2007536455A (en) | Underwater power plant | |
JP2018506953A5 (en) | ||
AU2008344959A1 (en) | Methods and apparatus for energy production | |
RU2655182C1 (en) | Electric power installation for self-contained power supply of marine devices in areas with a complex ice situation | |
KR101548433B1 (en) | Oscillating Water Column Type Wave Energy Harvest | |
KR101505781B1 (en) | Position control type wave power generating apparatus | |
US20190085814A1 (en) | Energy Storage Process and System | |
RU2778597C1 (en) | Marine power supply system for surveillance equipment | |
KR102101833B1 (en) | New renewable energy generator using tidal current or ocean current and the difference in water pressure | |
RU2765274C1 (en) | Renewable power sonar detection device | |
RU2580251C1 (en) | Mobile wave power plant | |
KR101452689B1 (en) | A sea wave-power generating apparatus | |
KR101532385B1 (en) | Wave Energy Conversion Apparatus | |
RU161015U1 (en) | WAVE ENERGY MODULE | |
RU2554431C2 (en) | Hydro-electric power plant | |
NL1016103C1 (en) | Wave action energy converter uses float connected to electric generator, which is anchored on sea bed | |
RU2662570C2 (en) | Device for implementation of underwater vehicle vertical movement method by means of solar energy using control of its buoyancy | |
DE102009039713A1 (en) | Sea waves power plant comprises float, which is propelled by piston lever of large dimensioned single-piston-sea wave pump that pumps sea water into dam with high pressure through pipeline | |
WO2023148311A2 (en) | Apparatus for use in generating electricity | |
US787181A (en) | Wave-motor. | |
RU28945U1 (en) | Gravity steam-powered subsea power plant | |
KR20160015518A (en) | Dual buoyancy system and a control method thereof | |
RU2549006C2 (en) | Sea wave energy conversion unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190209 |